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龍圖騰網恭喜中國人民解放軍國防科技大學申請的專利超聲速噴管的設計方法、超聲速噴管及高溫超聲速風洞試驗平臺獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN116894303B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-03-21發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202310658788.4，技術領域涉及：G06F30/17；該發明授權超聲速噴管的設計方法、超聲速噴管及高溫超聲速風洞試驗平臺是由米琦;岡敦殿;易仕和;陸小革;劉家瑞設計研發完成，并于2023-06-06向國家知識產權局提交的專利申請。

本超聲速噴管的設計方法、超聲速噴管及高溫超聲速風洞試驗平臺在說明書摘要公布了：本發明公開了一種超聲速噴管的設計方法、超聲速噴管及高溫超聲速風洞試驗平臺，包括以下步驟：步驟1，確定喉部高度；步驟2，計算亞聲速收縮段的二維維氏曲線；步驟3，計算移軸的亞聲速收縮段的二維維氏曲線；步驟4，由此獲得喉部的Ma1的起始線，用于后續計算超聲速擴張段的壁面型線；步驟5，計算超聲速擴張段的壁面型線；步驟6，消除邊界層位移厚度對超聲速噴管等效橫截面積的影響；本發明采用亞聲速收縮段、喉部、超聲速擴張段分開設計的方法，避免氣流從亞聲速收縮段過渡到超聲速擴展段時流場參數變化劇烈而導致流場中出現過膨脹和壓縮波系，并根據來流的總溫總壓工況對超聲速噴管的理想壁面曲線進行粘性修正，從而保證出口流場品質。

本發明授權超聲速噴管的設計方法、超聲速噴管及高溫超聲速風洞試驗平臺在權利要求書中公布了：1.一種超聲速噴管的設計方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1：設定噴管馬赫數、亞聲速收縮段的入口高度和超聲速擴張段的出口高度，由此確定喉部高度；步驟2：設定亞聲速收縮段的長徑比，根據理想不可壓軸對稱流推導的維托辛斯基公式進一步推導得到亞聲速收縮段的二維維氏曲線；步驟3：根據亞聲速收縮段入口截面的當量半徑和喉部截面的當量半徑的移軸量，把全部坐標減去移軸量并換算成半高度值，得到移軸的亞聲速收縮段的二維維氏曲線；步驟4：確定喉部膨脹段線型和一條Ma1的起始線，采用Sauer方法推導得到聲速線方程和初值線方程如下： 式中，x,y為喉部曲線坐標，a為聲速，δ＝0對應二維平面流動，δ＝1對應軸對稱流動，對于二維噴管喉部設計，此處δ取0，由此獲得喉部的Ma1的起始線，用于后續采用特征線方法計算超聲速擴張段的壁面型線；步驟5：超聲速擴張段分為初始段和消波段前后兩段，根據特征線理論和質量守恒原理，采用Sivells方法通過設置軸向馬赫數分布而得到具有連續曲率的壁面型線；步驟6：超聲速噴管的壁面邊界層的厚度引起噴管等效橫截面積的變化，根據設計工況下超聲速噴管的壁面邊界層外氣流的當地密度和速度估算邊界層位移厚度，消除邊界層位移厚度對超聲速噴管等效橫截面積的影響；步驟1中，喉部高度ht的計算公式為 式中，Ma為噴管馬赫數，he為超聲速擴張段的出口高度，γ為空氣的比熱比；步驟2中，確定亞聲速收縮段的長徑比為LD，L為亞聲速收縮段的長度，D為亞聲速收縮段的入口當量直徑，根據理想不可壓軸對稱流推導的維托辛斯基公式進一步推導得到亞聲速收縮段的二維維氏曲線， 式中，h0為亞聲速收縮段的入口高度，x,y為亞聲速收縮段曲線上任一點的坐標；步驟3中，設定亞聲速收縮段入口截面和喉部截面的當量半徑移軸量yh，令： 式中，y0為移軸的亞聲速收縮段入口的當量半徑，yt為移軸的喉部的當量半徑，y'0為實際的亞聲速收縮段的入口當量半徑，yt'為實際的喉部當量半徑，用y0和yt代替實際值，并換算成半高度h0和ht然后帶入公式2計算曲線坐標，把全部坐標減去yh并換算成半高度值；從而得到移軸的亞聲速收縮段的二維維氏曲線；步驟6中，超聲速噴管的壁面邊界層位移厚度δ*的計算公式為 式中，ρe為設計工況下邊界層外氣流的當地密度，ue為設計工況下邊界層外氣流的當地速度，ρ為邊界層內部的密度，u為邊界層內部速度，為了消除δ*對超聲速噴管等效橫截面積的影響，把得到的無黏噴管型面沿壁面法向外移一個δ*值，邊界層黏性修正的計算公式如下： 式中，φ為無黏型面坐標相對x軸的傾斜角，x,y為超聲速噴管壁面的曲線上任一點的坐標，x’,y’為修正后的超聲速噴管壁面的曲線上對應點的坐標。

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